Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan Pertemuan : Minggu ke 1
Estimasi waktu : 150 menit
Pokok Bahasan : Rumah tangga air pada tumbuhan
Sub pokok bahasan : 1. Peran air dalam kehidupan tumbuhan
2. Penyerapan dan transport air pada tumbuhan 3. Proses kehilangan air dan tubuh tumbuhan
4. Faktor-faktor yang mempengaruhi rumah tangga air pada tumbuhan
Tujuan khusus : 1. Mahasiswa dapat mengetahui dan menjelaskan peran air dalam kehidupan tumbuhan
2. Mahasiswa dapat mengetahui dan menjelaskan proses penyerapan air oleh akar dan pengangkutan air di dalam tubuh tumbuhan.
3. Mahasiswa dapat mengetahui dan menjelaskan proses- proses kehilangan air dan tubuh turnbuhan.
4. Mahasiswa dapat mengetahui dan menjelaskan faktor- faktor yang mempengaruhi rumah tangga air pada tumbuhan.
Metode : Kuliah dan diskusi Media : OHP dan white-board
Materi : Rumah Tangga Air Pada Tumbuhan I. Peran Air Dalam Kehidupan Tumbuhan
1.1 Fungsi/peran air bagi tumbuhan
Air mempunyai banyak peran bagi kehidupan tumbuhan. Beberapa diantaranya adalah sebagai berikut:
a. Sebagai penyusun protoplasma yang terbanyak
b. Untuk mempertahankan sifat-sifat fisik dan kimia senyawa penyusun sel c. Berperan langsung dalam proses metabolisme
d. Berperan untuk meningkatkan respirasi terutama pada biji kering e. Sebagai sumber hidrogen terutama dalam reaksi reduksi
f. Sebagai pelarut dan pembawa zat, karena air merupakan pelarut yang universal
g. Untuk menimbulkan dan mempertahankan tekanan turgor sel
h. Untuk mempertahankan kestabilan suhu tubuh, karena air mernpunyai panas spesifik yang tinggi
1.2 Ketersediaan air bagi tumbuhan
Beragamnya cara hidup tumbuhan, menyebabkan beragam pula ketersediaan air bagi masing-masing kehidupan tumbuhan. Untuk tumbuhan yang menempel pada tumbuhan lain, air yang tersedia baginya adalah air yang ada dipermukaan tubuh tumbuhan inang atau uap air yang ada disekitarnya.
Bagi tumbuhan air yang melayang atau mengapung, air yang tersedia baginya adalah air menggenang tempat mereka hidup. Bagi tumbuhan air yang akamya masuk ke dalam tanah, air yang tersedia baginya adalah air tanah dan air menggenang tempat mereka hidup. Bagi tumbuhan darat, air yang tersedia adalah air yang ada di dalam tanah (air tanah). Mengingat beragamnya cara hidup tumbuhan, maka organ yang digunakan untuk menyerap air juga beragam, mungkin berupa akar, batang, ataupun daun, yang masing-masing mempunyai kelebihan dan keterbatasan.
Di permukaan bumi cara hidup tumbuhan yang dominan adalah yang hidup di darat. Oleh sebab itu, yang akan dibahas lebih lanjut adalah katersediaan air bagi tumbuhan darat. Air yang tersedia bagi tumbuhan darat adalah air tanah. Bentuk air tanah ada beberapa macam, dan tidak semua air tanah tersedia bagi tumbuhan darat. Beberapa bentuk air tanah adalah sebagai berikut:
a. Air tanah gravitasi, adalah air tanah yang turun ke pusat bumi sampai mencapai lapisan yang kedap air. Pada umumnya lapisan yang kedap air berada jauh di bawah permukaan bumi, dan tidak dapat dijangkau oleh akar. Akibatnya air gravitasi secara alami tidak tersedia bagi kehidupan tumbuhan.
b. Air tanah kapiler, adalah air tanah yang berada di dalam kapilerkapiler tanah. Air ini adalah air yang tersedia bagi tumbuhan. Ketersediaan air kapiler bagi tumbuhan darat berada diantara dua batas titik, yaitu batas terendah berada pada titik layu permanen, dan batas tertingginya berada pada titik kapasitas lapangan. Di bawah titik layu permanen tanah dalam kondisi kering, sedangkan di atas titik kapasitas lapangan tanah dalam kondisi tergenang air, sehingga kondisi-kondisi yang demikian bila berlangsung tidak terlalu lama menyebabkan kondisi strees (cekaman) air bagi tumbuhan.
c. Air tanah higroskopis, adalah air tanah yang terjerap oleh misel-misel tanah yang bersifat higroskopis. Biasanya air higroskopis terikat erat oleh misel-
misel tanah, sehingga air bentuk demikian juga tidak tersedia bagi tumbuhan.
d. Air tanah kimia, adalah air tanah yang terdapat di dalam senyawasenyawa kimia, sehingga air tanah jenis inipun tidak tersedia bagi tumbuhan.
II. Penyerapan Dan Transpor Air Pada Tumbuhan 2.1 Penyerapan Air
Pembahasan penyerapan air, lebih banyak ditekankan pada masuknya air ke dalam sel. Berdasarkan tenaga yang digunakan, penyerapan air dapat bersifat aktif, bila menggunakan tenaga hasil metabolisme (ATP) maupun bersifat pasif, bila menggunakan tenaga selain yang berasal dan hasil metabolisme (ATP). Berdasarkan bentuknya, penyerapan dapat dilakukan secara difusi, osmosis, maupun imbibisi.
Difusi adalah gerak suatu zat ke segala arah akibat adanya tenaga kinetik. Arah geraknya menuju ke tempat yang memiliki konsentrasi zat tersebut lebih rendah. Untuk menghitung jumlah zat yang berpindah dapat digunakan hukum I Fick.
Osmosis adalah difusi yang melewati membran semi permeabel.
Imbibisi adalah penjerapan air oleh zat yang bersifat hidrofil.
Adanya proses penjerapan, menyebabkan volume total menurun, dan timbul panas serta zat yang terimbibisi volumenya bertambah. Masuknya air ke dalam sel menyebabkan:
a. menurunkan konsentrasi cairan sel b. meningkatkan tekanan turgor sel 2.2 Transpor Air dari bulu akar ke silem akar
Setelah air masuk ke dalam sel, biasanya sel bulu akar, selanjutnya akan ditranspor menuju silem akar. Gerak air dan bulu akar sampai ke lapisan endodermis dapat dilakukan secara simplas maupun apoplas. Transpor simplas adalah transpor yang melalui plasma, sedangkan transpor apoplas adalah transpor yang melalui ruang bebas. Gerak air pada saat melewati endodermis dilakukan secara simplas melalui sel peresap karena adanya pita Caspari. Dari endodermis air masuk ke perisikel, dan selanjutnya masuk ke silem akar.
2.3 Transpor air dari silem akar ke pucuk atau daun
Naiknya air dari silem akar ke pucuk atau daun dapat dijelaskan dengan 3 teori, yaitu:
a. teori tekanan akar b. teori kapileritas
c. teori benang airfkohesi/daya isap daun/tegangan kohesi 2.4 Faktor-faktor yang mempengaruhi laju penyerapan air
2.4.1 Faktor luar antara lain:
a. ketersediaan air b. konsentrasi air tanah c. temperatur tanah d. aerasi tanah e. keasaman
f. kelembaban udara g. kecepatan angina h. cahaya
i. ABA j. ionK
2.4.2 Faktor dalam antara alain:
a. laju transpirasi
b. sistem perakaran (intensif maupun ekstensif) c. metabolisme
d. luas daun e. struktur daun
III. Kehilangan Air Dan Tubuh Tunmbuhan
Ada beberapa cara kehilangan air dan tubuh tumbuhan antara lain:
(A) transpirasi, yaitu hilangnya air dan tubuh tumbuhan dalam bentuk uap, sehingga air yang hilang melalui cara ini berupa air murni. Berdasarkan bangunan yang dilewatinya, dikenal ada 3 macam transpirasi, yaitu: transpirasi kutikuler, lentikuler, dan stomater. Dari ke tiga macam transpirasi tersebut, yang paling dominan adalah yang stomater. Banyak faktor yang mempengaruhi laju transpirasi, dan dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok yaitu:
A.1 Faktor luar
a. kelembaban udara b. temperatur udara c. cahaya
d. tekanan udara
e. pasokan air f. debu A.2 Faktor dalam
a. Lebar sempitnya celah stoma b. frekuensi stoma
c. struktur daun d. aktivitas vital
Lebar sempitnya celah stoma dapat dipengaruhi oleh banyak faktor, antara lain:
a. tekanan turgor sel penutup stoma b. kadar air jaringan
c. kadar ion K dan Ca d. cahaya
e. akumulasi CO2 di dalam jaringan f. penurunan pH
g. interkonversi gula-amilum A.3 Manfaat transpirasi bagi tumbuhan
Transpirasi memiliki beberapa manfaat, antara lain:
a. Menimbulkan tenaga isap b. mendukung proses translokasi c. menstabilkan temperatur tubuh
d. mengatur pertumbuhan dan perkembangan A.4 Cara mengukur transpirasi
Banyak metode yang dapat digunakan untuk mengukur laju transpirasi, antara lain:
a. menggunakan metode penimbangan (kuantitatif) b. menggunakan alat fotometer (kuantitatif)
c. menggunakan kertas kobalt klorid (kualitatif)
(B) gutasi, yaitu hilangnya air dan tubuh tumbuhan dalam bentuk larutan, melalui bangunan khusus yang disebut hidatoda. Beberapa zat yang terkandung di dalam air gutasi antara lain:
a. enzim
b. karbohidrat (gula) c. asam amino d. asam organic
e. vitamin
f. garam-garam mineral
(C) sekresi, yaitu hilangnya air dan tubuh tumbuhan dalam bentuk larutan, melalui bangunan khusus yang disebut kelenjar. Beberapa zat yang terkandung di dalam air sekresi hampir mirip dengan yang terkandung dalam air gutasi.
(D) bleeding (“perdarahan”), yaitu hilangnya air dari tubuh tumbuhan dalam bentuk larutan, melalui luka. Beberapa zat yang terkandung di dalam air bleeding hampir mirip dengan yang terkandung dalam air gutasi.
